CN113412444A - 显示装置、非接触开关以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使纵向的视场角扩大的显示装置。显示装置在导光板(11)的背面(11b)具备使第一图像成像的第一光路变更部组(131)和使第二图像成像的第二光路变更部组(132)，第一光路变更部组的倾斜角与第二光路变更部组的倾斜角之差为10°以上。

Description

显示装置、非接触开关以及电子设备
技术领域
本发明涉及一种使图像成像在空间的显示装置等。
背景技术
在专利文献1中，公开了形成立体像的光学设备(显示装置)。该光学设备包括：导光板；以及光聚焦部，其使由导光板引导的光实质上会聚在空间上的一个会聚点或会聚线上，或者使从空间上的一个会聚点或会聚线实质上发散的方向的射出光从射出面射出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开特许公报“特开2016-114929号公报(2016年6月23日公开)”
但是，在专利文献1所公开的显示装置中，与光在导光板内被引导的方向平行的方向(以下，在本说明书中称为纵向)中，存在用户能够视觉辨认所形成的像的视场角窄的问题。
例如，在导光板的射出面与铅垂方向平行，将视场角的中心方向设计为相对于显示装置的正面为30°的情况下，像的视场角为30°±20°，即10°-50°左右的范围。当视点偏离该范围时，用户不能视觉辨认到图像。
发明内容
本发明的一方式的目的在于实现使纵向的视场角扩大的显示装置等。
为了解决上述的课题，本发明的一方式的显示装置，具备：光源；导光板，其引导从所述光源入射的光，变更被引导的光的光路，使其从射出面射出，从而使第一图像和第二图像在空间上成像，所述导光板在与所述射出面相对的背面具备：第一光路变更部组，其通过变更所述光的光路而使所述第一图像成像；第二光路变更部组，其通过变更所述光的光路而使所述第二图像成像，所述第一光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角与所述第二光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角之差为10°以上。
发明的效果
根据本发明的一方式，能够实现使纵向的视场角扩大的显示装置等。
附图说明
图1是第一光路变更部组和第二光路变更部组中所包含的光路变更部的、与反射面垂直的面上的剖面图。
图2是表示本实施方式的显示装置的结构的一例的图。
图3是表示本实施方式的显示装置所成像的图像的例子的图。
图4是表示与用户的视点的高度对应的立体图像及平面图像的外观的图。
图5是表示本实施方式的非接触开关的结构的图。
图6(a)～(c)是表示将本发明的非接触开关应用于电梯的输入部的情况的图。
图7是表示将本发明的非接触开关适用于温水清洗坐便器的输入部的情况的图。
图8(a)是表示在第二光路变更部组使其他立体图像中的一定区域成像的情况下，在导光板的背面形成光路变更部的区域的面积的图。(b)是表示在第二光路变更部组使平面图像中的一定区域成像的情况下，在导光板的背面形成有光路变更部的区域的面积的图。
图9(a)是表示在立体图像和其他的立体图像在相互重叠的空间上成像的情况下，在与该空间对应的导光板的背面上形成光路变更部的区域的面积的图。(b)是表示在立体图像和其他的立体图像在相互不同的空间上成像的情况下，在与该空间的各自对应的导光板的背面上形成光路变更部的区域的面积的图。
图10(a)是表示导光板的变形例的结构的图，(b)是(a)所示的导光的端面的、与从光源朝向端面的方向平行且与背面垂直的面的剖面图。
图11(a)是表示导光板的又一变形例的结构的图，(b)是(a)所示的导光板的端面的、与从光源朝向端面的方向平行且与背面垂直的面的剖面图。
图12是本实施方式的变形例的显示装置的立体图。
图13是表示本实施方式的变形例的显示装置的结构的剖面图。
图14是表示本实施方式的变形例的显示装置的结构的平面图。
图15是表示本实施方式的变形例的显示装置所具备的光路变更部的结构的立体图。
图16是表示光路变更部的排列的立体图。
图17是表示本实施方式的变形例的显示装置的立体图像的成像方法的立体图。
图18是表示显示装置成像的图像的与图3不同的例子的图。
图19是表示显示装置成像的图像的与图18不同的例子的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的一个方面所涉及的实施方式(以下也记作“本实施方式”)进行说明。
1适用例
本实施方式的显示装置10具备光源12和导光板11。导光板11引导从光源12入射的光，变更被引导的光的光路，并从射出面射出，由此，使第一图像和第二图像在空间上成像。
图2是表示本实施方式的显示装置10的结构的一例的图。在图2中，表示出了显示装置10显示立体图像I的状态，更具体地说，表示出了显示有“ON”字符的按钮形状的立体图像I的情况。
导光板11具有长方体形状，由具有透明性和比较高的折射率的树脂材料形成。形成导光板11的材料例如可以是聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂或玻璃等。导光板11具备：射出光的射出面11a、与射出面11a相反侧的背面11b、作为四边的端面的端面11c、端面11d、端面11e及端面11f。端面11c是使从光源12投射的光入射到导光板11的入射面。端面11d是与端面11c相反侧的面。端面11e是与端面11f相反侧的面。导光板11引导从光源12入射的光，并使其从射出面11a射出，在空间成像图像。光源12例如是LED(发光二极管：LightEmitting Diode)光源。
在导光板11的背面11b上形成有包括光路变更部13a、光路变更部13b以及光路变更部13c的多个光路变更部13。光路变更部13a、光路变更部13b以及光路变更部13c分别沿着线La、线Lb以及线Lc形成。在此，线La、线Lb以及线Lc是与Z轴方向大致平行的直线。任意的光路变更部13在Z轴方向上实质上连续地形成。换言之，多个光路变更部13在与射出面11a平行的面内分别沿着规定的线形成。
从光源12投射并由导光板11引导的光入射到光路变更部13的Z轴方向的各位置。光路变更部13使入射到光路变更部13的各位置的光实质上会聚于与各光路变更部13分别对应的定点。在图3中，作为光路变更部13的一部分，特别表示出了光路变更部13a、光路变更部13b以及光路变更部13c。此外，图3表示出了分别在光路变更部13a、光路变更部13b和光路变更部13c中从光路变更部13a、光路变更部13b和光路变更部13c射出的多个光会聚的情况。
具体地，光路变更部13a对应于立体图像I的定点PA。来自光路变更部13a的各位置的光会聚到定点PA。因此，来自光路变更部13a的光的波面成为从定点PA发出的光的波面。光路变更部13b对应于立体图像I上的定点PB。来自光路变更部13b的各位置的光会聚到定点PB。这样，来自任意的光路变更部13的各位置的光实质上会聚于与各光路变更部13对应的定点。由此，通过任意的光路变更部13，能够提供从对应的定点发出光的光的波面。各光路变更部13所对应的定点相互不同，通过分别与光路变更部13对应的多个定点的集合，在空间上(更详细地说，从导光板11到射出面11a侧的空间上)成像由用户识别的立体图像I。
2结构例
图3是表示本实施方式的显示装置10成像的图像的例子的图。在图3所示的示例中，显示装置10使按钮形状的立体图像IA(第一图像)和字符串“DOWN”的平面图像IB(第二图像)成像。这样，优选显示装置10成像的图像中的一方是立体图像(三维图像)，另一方是平面图像(二维图像)。另外，在显示装置10中，优选的是，立体图像IA和平面图像IB在相互不同的空间上成像。这些理由将在后面叙述。
在本实施方式的显示装置10中，导光板11在与射出面11a相对的背面11b上具备第一光路变更部组131和第二光路变更部组132，作为光路变更部13。第一光路变更部组131通过变更来自光源12的光的光路，使立体图像IA成像。第二光路变更部组132通过变更来自光源12的光的光路，使平面图像IB成像。第一光路变更部组131和第二光路变更部组132分别包括多个光路变更部。
图1是第一光路变更部组131和第二光路变更部组132所包含的光路变更部的、与反射面131a及132a垂直的面的剖面图。反射面131a和132a是通过反射入射的光来变更光路的光路变更部的面。
在光路变更部中，将反射面131a或132a相对于背面11b的角度称为倾斜角。如图1所示，将第一光路变更部组131所包含的光路变更部的倾斜角(以下，简称为第一光路变更部组131的倾斜角)设为θ1。另外，将第二光路变更部组132所包含的光路变更部的倾斜角(以下，简称为第二光路变更部组132的倾斜角)设为θ2。倾斜角θ1例如为40°。倾斜角θ2例如为50°。
考虑在射出面11a与铅垂方向平行的状态下，光源12使光从导光板11的铅垂下方入射的情况。在这种情况下，第一光路变更部组131成像的立体图像IA在纵向(铅垂方向)上在从显示装置10的大致正面到上侧的角度范围内被视觉辨认。另一方面，第二光路变更部组132成像的平面图像IB在纵向上在从显示装置10的大致正面到下侧的角度范围内被视觉辨认。
另外，在射出面11a为相对于水平面平行的状态的情况下，第一光路变更部组131成像的图像在纵向上从显示装置10的大致正面到与光源12相反侧的角度范围被视觉辨认。另一方面，第二光路变更部组132成像的图像在纵向上从显示装置10的大致正面到光源12侧的角度范围被视觉辨认。
图4是表示与用户的视点高度对应的立体图像IA和平面图像IB的外观的图。在图4所示的例子中，在垂直的壁W上设置有显示装置10。
在图4所示的例子中，在用户的视点是与设置有显示装置10的高度(以下简称为显示装置10的高度)相同程度的高度的视点P1的情况下，用户能够视觉辨认立体图像IA和平面图像IB这两者。在用户的视点是比显示装置10的高度高的视点P2的情况下，用户不能视觉辨认平面图像IB，但是能够视觉辨认立体图像IA。相反地，在用户的视点是比显示装置10的高度低的视点P3的情况下，用户能够视觉辨认平面图像IB，但是不能视觉辨认立体图像IA。
如上所述，在显示装置10中，第一光路变更部组131使立体图像IA成像的角度范围和第二光路变更部组132使平面图像IB成像的角度范围相互不完全一致。因此，第一光路变更部组131成像的立体图像IA和第二光路变更部组132成像的平面图像IB中的至少一方能够视觉辨认的视场角，与全部的光路变更部具有相同的倾斜角的情况相比变宽。因此，能够扩大纵向上的显示装置10的视场角。例如，在显示装置10设置在墙壁上的情况下，身高高的人和身高低的人都可以看到立体图像IA和平面图像IB中的至少一个。另外，在同样的情况下，站立的人和就座的人(例如使用轮椅的人)都能够视觉辨认立体图像IA和平面图像IB中的至少一方。
另外，第一光路变更部组131的倾斜角和第二光路变更部组132的倾斜角不限于上述例子。
第一光路变更部组131的倾斜角θ1与第二光路变更部组132的倾斜角θ2之差优选为10°以上。通过在倾斜角θ1和θ2之间存在这样的差异，对于显示装置10，可以显着地扩大能够视觉辨认立体图像IA和平面图像IB中的至少一方的视场角。
另外，优选第一光路变更部组131的倾斜角θ1小于45°，第二光路变更部组132的倾斜角θ2为45°以上。进而，更优选第一光路变更部组131的倾斜角θ1小于40°，第二光路变更部组132的倾斜角θ2为50°以上。在该情况下，相对于显示装置10的正面，能够在纵向上的光源12侧以及与光源12相反侧的双方扩大视场角。
另外，也可以考虑在射出面11a相对于水平面垂直的状态下，光源12使光从导光板11的上方入射的情况。在该情况下，第一光路变更部组131用于使图像成像于上方的倾斜角θ1的范围，以及第二光路变更部组132用于使图像成像于下方的倾斜角θ2的范围相互相反。即，在这种情况下，优选倾斜角θ1为45°以上，倾斜角θ2小于45°。
另外，导光板11也可以还具备与第一光路变更部组131以及第二光路变更部组132不同的光路变更部组。在导光板11具备三个以上的光路变更部组的情况下，对于任意两个光路变更部组，倾斜角的差为10°以上即可。
3动作例
图5是表示本实施方式的非接触开关1的结构的图。非接触开关1包括显示装置10和传感器20。显示装置10如上所述。为了简化，图5仅表示出了具有与立体图像IA不同的按钮形状的立体图像IC作为显示装置10成像的图像。
传感器20是在空间上的检测点以非接触的方式检测物体的传感器。在图5所示的例子中，传感器20构成为将立体图像IC所具有的按钮形状的上表面附近作为检测点。当用户通过手指F按压立体图像IC的按钮时，传感器20检测手指F(物体)。作为传感器20的具体例，可以举出红外线型传感器、摄像机型传感器、静电电容型传感器或距离传感器等。
作为距离传感器的例子包括TOF(Time Of Flight)传感器或PSD(PositionSensitive Detector)传感器。TOF传感器根据从光源发出的光被物体反射，到达传感器的受光部的光的飞行时间(延迟时间)和光的速度(3×108m/s)，得到直至物体的距离。PSD传感器是检测光点中的光量的重心位置的传感器。
如上所述，非接触开关1具备显示装置10。因此，用户能够基于由视场角宽的显示装置10成像的图像进行输入。
另外，本实施方式的电子设备具备非接触开关1。以下，对本实施方式的电子设备进行说明。
图6(a)～(c)是表示将本发明的非接触开关1应用于电梯的输入部的情况的图。如图6(a)所示，非接触开关1例如能够适用于电梯的输入部200(电子设备)。具体而言，输入部200显示立体图像I1～I12。立体图像I1～I12是成像了接受指定电梯的目的地(层数)的用户的输入的显示(立体图像I1～I10)，或者接受电梯的门的开闭指示的显示(立体图像I11、I12)的立体图像。输入部200在接受了用户对任一个立体图像I的输入的情况下，使该立体图像I的成像状态变化(例如，使立体图像I的颜色变化等)，并且对电梯的控制部输出与该输入对应的指示。输入部200的立体图像I的显示也可以仅在人接近输入部200时进行。另外，输入部200也可以配置在电梯的墙壁的内部。
在电梯的输入部200中，例如在电梯内人较多的情况下，用户的身体的一部分位于立体图像I的成像位置，有可能输入部200接受用户不希望的输入。于是，输入部200例如可以仅在通过运动传感器对立体图像I接受了旋转操作的情况下接受用户的输入。在这种情况下，显示装置10显示例如图6(b)所示的提示用户进行旋转操作的图像。旋转操作是除非用户意图否则通常不进行的操作，因此，能够防止输入部200接受到不是用户意图的输入。另外，如图6(c)所示，也可以构成为立体图像I显示在设置于电梯内壁的凹部。由此，由于仅在指示体F插入到上述凹部时进行对立体图像I的输入，所以能够防止输入部200接受不是用户意图的输入。
图7是表示将本发明的非接触开关1应用于温水清洗坐便器的输入部的状态的图。如图7所示，非接触开关1例如能够适用于温水清洗坐便器的输入部300(操作面板部)(电子设备)。具体地，输入单元300显示立体图像I1-I4。立体图像I1-I4是成像有接受温水清洗坐便器的清洗功能的驱动、停止的指示的显示的立体图像。输入部300在接受了用户对任一立体图像I的输入的情况下，使该立体图像I的成像状态变化(例如，使立体图像I的颜色变化等)，并且将与该输入对应的指示输出到温水清洗坐便器的控制部。温水清洗坐便器的操作面板在卫生方面不希望直接接触的用户很多。与此相对，在输入部300中，用户能够不直接接触(物理接触)输入部300地进行操作。因此，用户能够在卫生方面不用考虑的情况下进行操作。另外，非接触开关1也可以适用于卫生方面不希望直接接触的其他装置。例如，非接触开关1适用于设置在医院的号码发放机，不特定的人接触的移动门的操作部等。另外，在设置于医院的号码发放机中存在外科或内科等多个选项的情况下，能够显示与各个选项对应的立体图像I，因此优选。另外，非接触开关1适用于设置在餐馆的收银机或餐券销售机。
除此之外，非接触开关1例如能够适用于ATM(Automated teller machine)的输入部(电子设备)，信用卡的读取器中的输入部(电子设备)，用于解除金库中的上锁的输入部(电子设备)，进行基于密码的开锁的门的输入部(电子设备)等。在此，在现有的密码输入装置中，通过使手指物理地接触输入部来进行输入。在这种情况下，在输入部中残留指纹或温度履历。因此，有可能让其他人知道密码。与此相对，在将非接触开关1用作输入部的情况下，由于不会残留指纹和温度履历，所以能够防止其他人知道密码。作为其他例子，能够将非接触开关1应用于设置在车站等的售票机等。
进而，非接触开关1也可以适用于洗面化妆台的照明开关、水龙头的操作开关、抽油烟机的操作开关、餐具清洗机的操作开关、冰箱的操作开关，微波炉的操作开关、IH烹调加热器的操作开关、电解水生成装置的操作开关、对讲机的操作开关、走廊的照明开关，或者组合音响系统的操作开关等电子设备。通过将非接触开关1应用于这些开关，会产生如下的优点：(i)由于开关没有凹凸而容易清扫，(ii)由于仅在需要时能够显示立体图像而提高设计性，(iii)由于不需要与开关接触而变得卫生，(iv)由于可动部消失而不易损坏。
另外，特别是通过应用非接触开关1，用户能够基于由视场角宽的显示装置10成像的图像进行输入。因此，能够提高电子设备的便利性。特别是，在多个用户看到的电子设备的情况下，在能够应对由每个用户的身高或姿势等引起的视点的高度差这一点上，应用非接触开关1是有效的。
4变形例
(4.1)
在上述例子中，第一光路变更部组131使立体图像IA成像，第二光路变更部组132使平面图像IB成像。然而，在本实施方式的显示装置10中，第二光路变更部组132也可以成像不同于立体图像IA的立体图像(第二图像)而不是平面图像IB。
但是，在第一光路变更部组131使立体图像IA成像的情况下，第二光路变更部组132使平面图像IB成像，与使其他的立体图像成像相比，图像的分辨率(析像度)提高。其理由如下。
图8(a)是表示在第二光路变更部组132使其他立体图像中的一定区域成像的情况下，在导光板11的背面11b形成光路变更部的区域的面积的图。
图8(b)是表示在第二光路变更部组132使平面图像IB中的一定区域成像的情况下，在导光板11的背面11b形成有光路变更部的区域的面积的图。在图8的(a)和(b)的任一个中，第一光路变更部组131都使立体图像IA成像。
在图8的(a)和(b)中，1个块表示背面11b中的1个单位的面积。在使立体图像成像的情况下，需要对左右的每个视场角设置光路变更部，因此与使平面图像成像的情况相比，设置光路变更部的区域的面积变大。在图8的(a)和(b)所示的例子中，为了使立体图像中的一定的区域成像，需要8单位的面积的区域。另一方面，在图8(b)所示的例子中，为了使平面图像中的一定的区域成像，需要1个单位的面积的区域。
在第二光路变更部组132使与立体图像IA不同的立体图像成像的情况下，如图8的(a)所示，第一光路变更部组131和第二光路变更部组132分别使一定的区域成像所需的区域的面积为16个单位。另一方面，在第二光路变更部组132使平面图像IB成像的情况下，如图8的(b)所示，第一光路变更部组131和第二光路变更部组132分别使一定的区域成像所需的区域的面积为9个单位。
因此，在第一光路变更部组131使立体图像IA成像的情况下，第二光路变更部组132使平面图像IB成像的情况与使立体图像成像的情况相比，使一定的区域成像所需要形成光路变更部的区域的面积变小。因此，如上所述，第二光路变更部组132使平面图像IB成像的情况与使立体图像成像的情况相比，显示装置10成像的图像的分辨率提高。
(4.2)
在上述示例中，立体图像IA和平面图像IB成像在彼此不同的空间上。然而，在本实施方式的显示装置10中，立体图像IA和平面图像IB可以成像在彼此重叠的空间上。此外，即使在显示装置10使立体图像IA和另一立体图像成像的情况下，这些立体图像也可以成像在彼此重叠的空间上。
然而，在立体图像IA和平面图像IB或者立体图像IA和另一立体图像成像在彼此不同的空间上的情况下，与成像在彼此重叠的空间上的情况相比，成像的图像的分辨率提高。其理由如下。
图9的(a)是表示在立体图像IA和另一立体图像在相互重叠的空间上成像的情况下，在与该空间对应的导光板11的背面11b上形成光路变更部的区域的面积的图。图9的(b)是表示在立体图像IA和另一立体图像在相互不同的空间上成像的情况下，在与该空间各自对应的导光板11的背面11b上形成光路变更部的区域的面积的图。
在图9的(a)及(b)中，与图8的(a)及(b)同样，1个块表示1个单位的面积。此外，在图9的(a)及(b)中，为了使立体图像IA或另一立体图像中的一定区域成像，需要8个单位面积的区域。
在立体图像IA和另一立体图像在相互重叠的空间上成像的情况下，如图9的(a)所示，需要在与该空间对应的背面11b的区域设置16个单位面积的光路变更部。这样，在多个图像在相互重叠的空间上成像的情况下，由于在与相同空间对应的区域设置使多个图像成像的光路变更部，所以能够形成用于使各个图像成像的光路变更部的区域的面积变小。其结果，在使多个图像成像于相互重叠的空间的情况下，该图像的分辨率降低。
另一方面，在立体图像IA和另一立体图像在相互不同的空间上成像的情况下，如图9的(b)所示，在与立体图像IA成像的空间对应的背面11b的区域，设置8个单位的区域的第一光路变更部组131即可。同样地，只要在与立体图像IA不同的另一立体图像成像的空间对应的背面11b的区域，设置8个单位的区域的第二光路变更部组132即可。这样，在相互不同的空间上成像多个图像的情况下，只要在与各个空间对应的区域仅设置使各个图像成像的光路变更部即可。因此，在多个图像在相互不同的空间上成像的情况下，能够提高该图像的分辨率。在图9的(a)和(b)中，说明了第二光路变更部组132使另一立体图像成像的情况，但即使在第二光路变更部组132使平面图像IB成像的情况下也可以说是相同的。
(4.3)
图10的(a)是表示导光板11的变形例的结构的图。图10的(b)是图10的(a)所示的导光板11的端面11f的、与从光源12朝向端面11f的方向平行且与背面11b垂直的面的剖面图。本变形例的导光板11的端面11f具有锯齿形状。更详细地说，如图10的(a)和(b)所示，本变形例的导光板11的端面11f具有相对于光源12垂直的面和平行的面交替重复的形状。另外，端面11e也同样。
在本变形例的导光板11中，从光源12射出并入射到端面11e及11f的光，其大部分入射到相对于光源12垂直的面上，直接向导光板11的外部射出。因此，根据本变形例的导光板11，能够减少杂散光。这里所说的杂散光是指从光源12射出并到达端面11e及11f后，被端面11e及11f反射并进一步在导光板11内被引导的光。
(4.4)
图11的(a)是表示导光板11的另一变形例的结构的图。图11的(b)是图11的(a)所示的导光板11的端面11f的、与从光源12朝向端面11f的方向平行且与背面11b垂直的面的剖面图。本变形例的导光板11的端面11f与图10所示的端面11e及11f同样地具有锯齿形状。另外，端面11e也同样。
进而，本变形例的导光板11的端面11f的、来自光源12的光入射的面具有射出面11a侧的端部比背面11b侧的端部更接近光源12的锥形形状。此时，在端面11f，来自光源12的光入射的面和导光板11的背面11b形成锥角θ3。锥角θ3优选为45°以下。另外，来自光源12的光入射的端面11d及11e的面也具有同样的锥形形状。
在这种情况下，入射到具有锥形形状的面的光的一部分向导光板11的外部射出，剩余部分向背面11b反射。朝向背面11b反射的光的大部分从背面11b向导光板11的外部射出，只有极少一部分的光被背面11b反射。由背面11b反射的光再次入射到具有锥形形状的面，一部分向导光板11的外部射出。仅由具有锥形形状的面再次反射的光成为杂散光。因此，在本变形例的导光板11中，与图10的(a)和(b)所示的导光板11相比，能够进一步减少杂散光。另外，在本变形例的导光板11中，端面11d、11e及11f也可以具有背面11b侧的端部比射出面11a侧的端部更接近光源12的锥形形状。
(4.5)
以下说明显示装置10的变形例的显示装置10A。
图12是显示装置10A的立体图。图13是表示显示装置10A的结构的剖面图。图14是表示显示装置10A的结构的平面图。图15是表示显示装置10A所具备的光路变更部16的结构的立体图。
如图12和图13所示，显示装置10A具备光源12和导光板15(第一导光板)。
导光板15是对从光源12入射的光(入射光)进行引导的部件。导光板15由透明且折射率比较高的树脂材料形成。作为形成导光板15的材料，例如可以使用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂等。在本变形例中，导光板15由聚甲基丙烯酸甲酯树脂形成。如图13所示，导光板15具备射出面15a(光射出面)、背面15b和入射面15c。
射出面15a是射出在导光板15的内部被引导、由后述的光路变更部16变更了光路的光的面。射出面15a构成导光板15的前面。背面15b是与射出面15a相互平行的面，是配置后述的光路变更部16的面。入射面15c是使从光源12射出的光入射到导光板15的内部的面。
从光源12射出并从入射面15c入射到导光板15的光被射出面15a或背面15b全反射，在导光板15内被引导(导光)。
如图13所示，光路变更部16在导光板15的内部形成于背面15b，是用于对在导光板15内被引导的光进行光路变更并使其从射出面15a射出的部件。在导光板15的背面15b上设置有多个光路变更部16。
如图14所示，光路变更部16沿着与入射面15c平行的方向设置。如图15所示，光路变更部16为三角锥形状，具备反射(全反射)入射的光的反射面16a。与上述的光路变更部13同样，光路变更部16也包含反射面16a的倾斜角相互相差10°以上的不同的多个光路变更部组。光路变更部16例如也可以是形成在导光板15的背面15b上的凹部。另外，光路变更部16不限于三角锥形状。如图14所示，在导光板15的背面15b形成有由多个光路变更部16构成的多个光路变更部组17a、17b、17c……。
图16是表示光路变更部16的排列的立体图。如图16所示，在各光路变更部组17a、17b、17c……中，多个光路变更部16的反射面16a以相对于光的入射方向的角度互不相同的方式配置在导光板15的背面15b上。由此，各光路变更部组17a、17b、17c……使入射光光路变更，并从射出面15a向各种方向射出。
接着，将参照图17说明利用显示装置10A的立体图像I的成像方法。在此，对在作为与导光板15的射出面15a垂直的面的立体图像成像面P上，利用由光路变更部16进行了光路变更的光成像作为面图像的立体图像I的情况进行说明。
图17是表示利用显示装置10A的立体图像I的成像方法的立体图。另外，在此，对在立体图像成像面P上成像作为立体图像I的包含斜线的环形标记的情况进行说明。
在显示装置10A中，如图17所示，例如，由光路变更部组17a的各光路变更部16变更了光路的光在线La1和线La2与立体图像成像面P交叉。由此，在立体图像成像面P上成像作为立体图像I的一部分的线图像LI。线图像LI是与YZ平面平行的线图像。这样，通过来自属于光路变更部组17a的多个光路变更部16的光，线La1和线La2的线图像LI被成像。另外，成像线La1及线La2的像的光只要由光路变更部组17a中的至少2个光路变更部16提供即可。
同样地，由光路变更部组17b的各光路变更部16变更了光路的光在线Lb1、线Lb2和线Lb3与立体图像成像面P交叉。由此，在立体图像成像面P上成像作为立体图像I的一部分的线图像LI。
另外，由光路变更部组17c的各光路变更部16变更了光路的光，在线Lc1及线Lc2与立体图像成像面P交叉。由此，在立体图像成像面P上成像作为立体图像I的一部分的线图像LI。
由各光路变更部组17a、17b、17c……成像的线图像LI的X轴方向的位置相互不同。在显示装置10A中，通过减小光路变更部组17a、17b、17c……之间的距离，能够减小由各光路变更部组17a、17b、17c……成像的线图像LI的X轴方向的距离。其结果，在显示装置10A中，通过将利用由光路变更部组17a、17b、17c……的各光路变更部16变更了光路的光而成像的多个线图像LI进行集成，从而实质上将作为面图像的立体图像I成像在立体图像成像面P上。
另外，立体图像成像面P可以是与X轴垂直的平面，也可以是与Y轴垂直的平面，还可以是与Z轴垂直的平面。另外，立体图像成像面P也可以是与X轴、Y轴或Z轴不垂直的平面。进而，立体图像成像面P可以不是平面而是曲面。即，显示装置10A能够通过光路变更部16使立体图像I成像在空间上的任意的面(平面以及曲面)上。另外，通过组合多个面图像，能够成像三维的图像。
(4.6)
图18是表示显示装置10成像的图像的与图3不同的例子的图。在图18所示的示例中，显示装置10也使立体图像IA和平面图像IB成像。然而，在图18所示的示例中，立体图像IA和平面图像IB的成像位置与图3所示的示例不同。
在图3所示的例子中，显示装置10使平面图像IB成像在与导光板11不同的空间。与此相对，显示装置10也可以如图18所示，使平面图像IB成像在导光板11的射出面11a上。这样的变形例也包含在本发明中。
(4.7)
图19是表示显示装置10成像的图像的与图18不同的例子的图。在本变形例中，显示装置10通过导光板11引导来自光源12的光，变更光路并使之射出，从而使平面图像ID成像。在图19中，对于平面图像ID的成像，用符号1901表示与图3中的平面图像IB等相同的例子。此外，用符号1902表示与平面图像IB不同的例子。
在上述的构成例中，显示装置10如符号1901所示，使平面图像ID与图3等所示的平面图像IB同样地成像在导光板11的外部。另一方面，在本变形例中，如符号1902所示，显示装置10使平面图像ID成像在导光板11的背面11b即形成有光路变更部13的面上，这样的变形例也包含在本发明中。
本发明不限于上述各实施方式，可以在请求项所示的范围内进行各种变更，适当组合不同实施方式中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(总结)
如上所述，本发明一方式的显示装置具备光源；导光板，其引导从所述光源入射的光，变更被引导的光的光路，使其从射出面射出，从而使第一图像和第二图像在空间上成像，所述导光板在与所述射出面相对的背面具备：第一光路变更部组，其通过变更所述光的光路而使所述第一图像成像；第二光路变更部组，其通过变更所述光的光路而使所述第二图像成像，所述第一光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角与所述第二光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角之差为10°以上。
根据上述结构，在显示装置中，在光从光源向导光板入射的方向上，第一光路变更部组使第一图像成像的角度范围和第二光路变更部组使第二图像成像的角度范围相互不完全一致。因此，在显示装置中，能够提供能够视觉辨认第一图像和第二图像中的至少一方的视场角被放大的显示装置。
另外，在本发明一方式的显示装置中，所述第一光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角为小于45°，所述第二光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角为45°以上。
根据上述结构，能够提供一种显示装置，其相对于显示装置的正面，在光从光源向导光板入射的方向上的光源侧和与光源的相反侧这两者都扩大了视场角。
另外，在本发明一方式的显示装置中，第一图像和第二图像中的一方是三维图像，而另一方是二维图像。
根据上述结构，能够减小第二光路变更部组的面积。因此，能够提高第一图像和第二图像的分辨率。
另外，在本发明一方式的显示装置中，所述第一图像和所述第二图像成像在彼此不同的空间上。
根据上述结构，能够提高第一图像和第二图像的分辨率。
另外，本发明的一方式的非接触开关具备：上述任一方式的显示装置；以及在空间中的检测点以非接触的方式检测物体的传感器。
根据上述结构，用户能够基于由视场角宽的显示装置成像的图像进行输入。
另外，本发明的一方式的电子设备具备上述的非接触开关。
根据上述结构，用户能够通过提高了便利性的非接触开关对电子设备进行操作。因此，能够提供提高了便利性的电子设备。
符号说明
1：非接触开关
10、10A：显示装置
11、15：导光板
11a、15a：射出面
11b、15b：背面
12：光源
131：第一光路变更部组
132：第二光路变更部组
131a、132a、16a：反射面
20：传感器
200、300：输入部(电子设备)

Claims (6)

1.一种显示装置，其特征在于，具备：
光源；
导光板，其引导从所述光源入射的光，变更被引导的光的光路，使其从射出面射出，从而使第一图像和第二图像在空间上成像，
所述导光板在与所述射出面相对的背面具备：第一光路变更部组，其通过变更所述光的光路而使所述第一图像成像；第二光路变更部组，其通过变更所述光的光路而使所述第二图像成像，
所述第一光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角与所述第二光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角之差为10°以上。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第一光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角为小于45°，所述第二光路变更部组变更所述光的光路的反射面相对于所述背面的倾斜角为45°以上。
3.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，
所述第一图像和所述第二图像中的一方为三维图像，而另一方为二维图像。
4.如权利要求1～3中任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述第一图像和所述第二图像成像在彼此不同的空间上。
5.一种非接触开关，其特征在于，具备：
显示装置，其为权利要求1～4中任一项所述的显示装置；
传感器，其在空间上的检测点以非接触的方式检测物体。
6.一种电子设备，其特征在于，
具备权利要求5所述的非接触开关。
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